5G芯片大乱斗！“618”“芯”机推荐

SoC作为整个手机中最重要的部分，承载着一切体验的基础。与我们在PC上常见的CPU不同，手机上的SoC全称为System-on-a-Chip，翻译成中文就是将各种系统打包放在一个芯片上，而CPU显然只是“各种系统”中的一种而已。特别是在当下的5G时代，SoC在手机上扮演的角色不仅仅只是“心脏”，而更像是包括心脏在内的“五脏六腑”。既然SoC是如此重要，那么在当下可购买到的5G手机中，哪些SoC拥有更突出的表现呢？哪个芯片可以在CPU、GPU、5G、AI等方面拔得头筹呢？相信你们和我们一样期待。
在当下可购买的手机中，我们选择了9款搭载主流芯片的5G手机，它们搭载的SoC分别是麒麟820、麒麟985、麒麟990、天玑820、天玑1000L、天玑1000 Plus、骁龙765G、骁龙865以及Exynos 980。我们原本想以价格或产品定位的分类来对这些SoC进行分别测评，但搭载这些SoC的产品售价差异较大，且最近发售的SoC定位都比较模糊，所以索性做一个横测，便于读者们观看。我们将从CPU、GPU、5G、AI方面分别对比这几款芯片，并在文章最后推荐“618”值得购买的产品。
7nm制程成主流不同工艺有区别不管是SoC发布会还是手机发布会，主讲者在谈到处理器时都会对其制程工艺进行详细阐述。但这会让不少消费者感到疑惑：SoC不应该看性能就行了吗？为什么还要看制程工艺呢？
其实SoC的进化过程是通过不断增大集成电路规模，来实现更好的性能和更高的效率，但单靠增加芯片体积是完全无法解决制程问题的。原因有二，第一是随着芯片体积的增大，性能的提高，在不使用高级制程的情况下难以解决功耗方面的问题，特别是在当下的5G时代。第二则是设备本身的内部空间有限。以手机为例，随着用户对性能以及5G的追求，手机内部会容纳诸如天线、滤波器、震动马达以及更大的电池等部件。如果芯片的面积增加，势必会减少其他元器件的数量或体积，这对手机厂商来说是难以接受的。
于是SoC的制程工艺显得尤为重要，制程工艺越好，SoC中集成电路的精度便越高，单位空间容纳的晶体管数量也越多，处理器的运算能力也就越强。同时，更先进的制程工艺还会带来功耗上的降低。特别是对于手机这一品类来说，机身内部的空间寸土寸金，想要容纳更多的天线、更好的马达、更优秀的散热系统和更大容量的电池，自然都会想方设法提高SoC的制程工艺。如果大家还记得发热量极大的骁龙810，可能更能明白制程的重要性。骁龙810芯片由于追求性能表现而发热严重，其中有很大一部分的因素在于其使用的20nm制程难以“压住”高性能核心Cortex-A57带来的高发热量，因此才得到了“火龙”的称号。
目前推出的新品手机大多使用了7nm制程的SoC，与之前的10nm工艺相比，7nm工艺性能提升20%，能效提升40%，晶体管密度提升到1.6倍，实现性能与能效的双重提升。不过即便都使用7nm制程工艺，但不同的代工厂商和不同的工艺间还是有所区别的。
在我们测试的9款SoC中，麒麟820、天玑820、麒麟985均使用台积电原版7nm工艺（N7）。N7是台积电第一代7nm工艺，使用DUV光刻。得益于此前在10nm工艺上的经验，N7的成熟速度是有史以来最快的，并且良品率也显著超越了此前的10/16/20nm节点。与上述三款SoC同样使用N7工艺的还有此前的骁龙855、苹果A12等。
最近风头正盛的联发科1000系列（天玑1000L、天玑1000、天玑1000Plus）则使用了台积电N7P工艺。N7P全名为N7 Performance-enhanced version，直译过来就是7nm工艺的性能增强版。N7P依旧使用DUV光刻，但优化了FEOL和 MOL并兼容N7的设计，从而可以得到7%的性能提升或10%的省电效果（相比N7工艺）。

▲联发科关于制程工艺的计划
至于麒麟990 5G则使用当前台积电最先进的7nm EUV（N7+）工艺，这是台积电首次引入EUV（极紫外线光刻）技术。借助EUV曝光，N7+缩小了底层的最小间距，总体密度相对于N7有约20%的提升，同时性能还能提升约10%或降低15%的功耗，整体表现都优于N7P。
除了台积电，三星也在SoC工艺上有所建树，例如Exynos 980便使用了三星8nm LPP工艺。而骁龙765G和最新的骁龙768G则使用了三星7nm LPP工艺。三星8nm工艺可以看作是10nm到7nm的过渡产品，相比10nm工艺有10%的性能提升，此前骁龙730也使用过该种工艺。而三星7nm LPP则是目前三星半导体最先进的量产工艺，值得一提的是，三星在7nm技术上跳过DUV阶段直接进入EUV技术，其7LPP工艺对比此前的10nm FinFET工艺提高了20%性能或降低50%功耗，直接提升了40%面积能效。
总的来说，今年发售的5G SoC大多使用了7nm工艺，相比上代有明显的能效提升。而关于台积电7nm和三星7nm的工艺对比，这里就不展开比较了，因为两家厂商对7nm工艺的定义有所区别，直到今年年初出货的Exynos 990才算是真正意义上的7nm EUV工艺。单从市场表现上来说，在7nm时代台积电占据了全世界50%以上的份额，良品率也要更高一些。
Coterx-A76/A77竞相争艳ARM公版设计大势所趋在我们测试的几款SoC中，不少CPU架构已经升级到最新的Coterx-A77，但也有不少的CPU依旧沿用Coterx-A76，但在核心设计上添加了自家的设计。对于手机来说，CPU负责指令和运算等功能，CPU的运算能力取决于核心架构、核心数量和主频，架构越先进、核心数越多，主频越高手机处理能力就越强大。此外，CPU的缓存大小也会影响CPU的性能。缓存太小，CPU需要频繁访问外部的运存，也会造成效率的下降。
首先我们来看骁龙系CPU，骁龙765G作为骁龙中端芯片，在CPU核心设计上采用与旗舰芯片865同源的Kryo 475架构，并采用“1+1+6”的三丛集架构，包含1颗2.4GHz的大核（Coterx-A76），1颗2.2GHz的性能核心（Coterx-A55）以及6颗1.8GHz效率核心。而作为765G的“老大哥”，骁龙865在CPU上的改进更为直接。这主要表现在架构设计上，高通的产品管理高级副总裁Keith Kressin曾在技术峰会上表示，骁龙865的CPU是唯一一个并非高通自主设计的主要内核。
具体来说，骁龙865使用的CPU核心使用了“1+3+4”架构，频率分别是2.84GHz、2.42Ghz、1.80GHz，缓存容量也没变，其中“1+3”一共四颗大核升级到了Coterx-A77架构，L3缓存翻倍增加到了4MB。由于在CPU接口IP的某些部分依旧使用高通定制技术，所以在CPU核心命名上依旧是Kryo 585。性能方面，骁龙865相比上代855提升了25%的能效，其峰值性能有所提升，但峰值性能下的能耗却是与骁龙855几乎持平。
接下来我们看看麒麟系CPU，麒麟820和麒麟985作为新晋SoC，在发布时引起一大波热议。其中麒麟820拥有1个A76大核(2.36GHz)+3个A76中核(2.22GHz)+4个A55小核(1.84GHz)的构架，组成“1+3+4”三丛集结构。而麒麟985不像980的升级版，更像是820的升级版，因为在CPU架构上它与820几乎一样，同样由1个A76大核(2.58GHz)+3个A76中核(2.4GHz)+4个A55小核(1.84GHz)组成“1+3+4”三丛集架构。
从性能上来说，麒麟820的理论性能相比810提升27%，而麒麟985由于使用更高频率的核心，其性能肯定要比820更好一些。至于定位更旗舰的麒麟990 5G，拥有2个A76大核（2.86GHz）+2个A76中核(2.36GHz)+4个A55小核(1.95GHz)，“2+2+4”的三丛集设计能够充分调动系统硬件资源，更高的CPU频率也拉开了与麒麟980的距离。唯一有些遗憾的是麒麟990并未用上A77架构，这是因为当时A76在 7nm上可以堆到更高的核心频率，彼时的A77在7nm上只能达到2.2GHz，性能表现一般。
最后则是来自联发科的天玑系列CPU，自去年年底联发科发布天玑1000系列以来，“MTK YES”的称号不绝于耳，那么它们在CPU上的表现如何呢？首先是刚发布的天玑820芯片，天玑820采用了旗舰SoC才使用的大核多核CPU架构，其中包括4个主频高达2.6GHz的Cortex-A76大核和4个主频2.0GHz的Cortex-A55小核，这也是首次中高端芯片引入“4+4”高频大核设计，这种CPU架构天然会带来强大的多线程、多任务处理性能。
天玑1000L则脱胎于尚未“登录”的天玑1000，它继承了天玑1000绝大部分特性，在CPU部分也使用“4+4”设计，不过与820不同的是，天玑1000L在大核方面使用了4个2.2GHz Cortex-A77大核。凭借着更先进的架构，大核频率更低的1000L相比820在CPU上性能还是有所提升。而天玑1000+则代表目前天玑1000系列的最强芯片，是天玑1000的技术增强版。
在CPU方面，天玑1000+依旧使用“4大+4小”组合，但是相比1000L，1000+在大核核心上的频率由2.2GHz提升到了2.6GHz，更高频率的Cortex-A77架构在维持A76出色的能效和较小的核心面积外，进一步提升了性能。
不过要说在CPU上首发使用Cortex-A77架构的移动SoC，那还要追溯到去年发布的三星Exynos 980。Exynos 980在CPU上使用2个主频2.2GHz的Cortex-A77和6个主频为1.8GHz的Cortex-A55，相比Cortex-A76同频率核心性能有较大提升。不过尴尬的地方在于，Exynos 980使用的是三星8nm LPP工艺，落后7nm工艺一代左右，所以即便是使用了A77架构，在性能方面也很难媲美旗舰SoC。另外在频率上，Exynos 980的两颗大核频率仅为2.2GHz，难以发挥出更强的性能。
在基准测试中，我们使用《GeekBench 5》对9款SoC的CPU性能进行测试，该软件可以检验CPU的单核和多核性能表现。从测试数据来看，单核部分表现最好的是骁龙865，实测分数达到906分，这显然与它高达2.84GHz的A77大核脱不了关系。排名第二和第三的分别是麒麟990 5G和天玑1000+，麒麟990 5G虽然CPU架构只使用了Cortex-A76，但更高的大核频率和更先进的制程工艺让它超过天玑1000+，位列第二名。天玑1000L仅稍稍落后1000+，毕竟使用了相同的设计和核心，只是最高频率只有2.2GHz。接下来便是与1000L一样使用2.2GHz Cortex-A77的Exynos 980，它的分数要比天玑1000L低5%左右。在中高端芯片中，765G的表现是最差的，单核心分数仅为606分，表现相当一般。

▲《GeekBench 5》成绩一览
在多核心方面，骁龙865依旧独占鳌头，3383的成绩也超过第二名麒麟990 5G成绩7%之多。第二名和第三名依旧是麒麟990 5G和天玑1000+，两者都可以在多任务下拥有较好的工作效率和使用体验。不过令人感到诧异的是刚才在单核表现上仅落后于天玑1000+的天玑1000L，在多核表现上惨遭“滑铁卢”，2367分的成绩排名倒数第二。取代它位置的是麒麟985，它以685分排名第四。而天玑820和麒麟820在单核和多核的表现上都比较接近，麒麟820在单核表现上略强一点，天玑820则在多核表现上稍胜一筹。
随后我们又使用《安兔兔V8.3.7》测试这9款SoC的CPU单项性能，从测试成绩中可以看到，骁龙865、天玑1000+和麒麟990 5G依旧霸占前三名，紧随其后的是麒麟985。天玑820和麒麟820分数接近，骁龙765G与Exynos 980垫底。

▲《安兔兔V8.3.7》CPU成绩一览
高频OR多核GPU制程之争CPU是手机的“大脑”，但对于喜欢游戏的用户而言，GPU图形处理器才是更关键的。旗舰芯片的GPU自不必多说，厂商会想方设法地“堆料”。但对于中高端芯片，厂商则要考虑成本的问题，往往不愿下放太多性能给GPU，从而使旗舰芯片的游戏体验与中端芯片拉开距离。那么在我们这次横测的9款SoC中，谁的表现最给力呢？
首先是骁龙系，骁龙765G图形处理器采用全新的Adreno 620，得益于采用和全新旗舰骁龙865的相同架构，骁龙765G相较骁龙730图形运算性能提升接近40%，并提供了625MHz、500 MHz、400 MHz、275 MHz四个档位可供选择，以满足不同游戏场景的需求。
当然，相比“小老弟”来说，骁龙865在GPU上的升级要更明显一些。高通对865上搭载的Adreno 650的新IP内核做了渐进式升级，最高频率为587 MHz，在不同的测试中平均提升了25%的性能。特比是在纹理填充方面，此前的Adreno 640已经表现不错，每个核心从12组TMU单元翻倍到了24组TMU单元，总计48组TMU单元，而Adreno 650又带来了50%的像素处理性能提升。另外，高通还在Adreno 650上实现了另一项重大更新—在Google Play商店提供GPU更新，这也让高通成为第一个在移动终端实现自由更新GPU驱动的公司。
麒麟方面，麒麟820与麒麟985的GPU设计也极其相似，虽然820使用的是6核心G57架构，985使用的是8核心G77架构，但其实ARM公司的G57和G77在架构上是完全相同的，只是因为核心数量区别而叫法不同。性能方面，得益于G57与G77采用了相同的Valhall架构，820和985都拥有相比上代Biforst架构更好的能效、性能密度和机器学习能力。
麒麟990 5G则拥有麒麟有史以来最强大的GPU，即便是基于ARM Mali-G76架构。麒麟990采用了业界首款16核Mali-G76，相比前代麒麟980多了六颗核心，性能得到大幅提升，能效也提升了20%左右。
最后是天玑系列，天玑820采用ARM Mali G57 MC5，天玑1000L采用Mali-G77 MC7，旗舰天玑1000+则采用Mali G77 MC9，频率则从1000L上的695MHz上升到836MHz。刚才我们说过，Mali G57其实就是G77，只不过因为核心数量不同而叫法有所区别。那G77架构相比G76架构到底有哪些改变呢？最大的改变在于架构的改变，在G77之前，ARM已经沿用了三年的Biforst架构（G71、G72、G76）。
而G77的出现带来了全新的变化—Valhall。Valhall在架构层面带来了新的ISA和计算核心设计，并且和Biforst完全不同的是，Valhall的执行核心架构更像是AMD和英伟达的桌面级GPU产品。用数据来量化的话，Mali-G77相比前代产品Mali-G76，其能效比提升30%，面积密度提升30%，机器学习性能提升60%。综合性能增加40%。
和首发搭载A77架构不同，Exynos 980在GPU方面还是有些保守，只搭载了5颗Mali-G76核心，以现在的眼光来看显然有些落后，不过如果只是应付日常使用的话，还是没有太大问题的。
在GPU测试中，我们使用跨平台的《3DMark》软件进行测试，其中的Sling Shot Extreme模式是专门针对智能手机和平板电脑的图形处理性能基准测试，可以测试OpenGL ES 3.1或者Vulkan两种不同的图形API接口。测试项目包括一整套API功能，最终的测试结果能够体现机器的3D图形处理性能。从测试成绩上来看，GPU性能表现最好的是骁龙865，Adreno 650的强悍可见一斑。接下来是天玑1000+占据第二席，毕竟其拥有9颗架构先进的G77核心。

▲《3DMark》成绩一览
麒麟990 5G虽然使用的是采用Biforst架构的G76，但凭借核心数依旧胜过架构更先进的麒麟985和天玑1000L。至于天玑820和麒麟820依旧是一对“冤家”，天玑820的OpenGL ES 3.1成绩稍微胜过麒麟820，但麒麟820的Vulkan得分又反超天玑820。至于骁龙765G和Exynos 980，在GPU成绩上要稍微靠后。
在《安兔兔V8.3.7》的GPU单项测试中，GPU排名顺序也大致如此，只不过天玑1000L和麒麟985的名次调转过来，不过两者均采用Mali-G77架构，核心数仅相差一个，所以测试得分也在伯仲之间。

▲《安兔兔V8.3.7》GPU成绩一览
理论速度不靠谱5G网速看实测作为我们本次选择芯片的标准之一，5G基带便是最重要的标准。本次测评的9款SoC均为5G芯片，但是不同的5G芯片在基带选择上显然是有所不同的，那它们谁表现得最好呢？

▲越来越多的SoC开始搭载5G基带
从调制解调器上来看，骁龙765G集成了高通第二代5G基带——骁龙X52，这是面向全球用户推出的5G基带，支持载波聚合、5G毫米波和6GHz以下频段、FDD和TDD、SA和NSA组网模式，以及动态频谱共享（DSS）。同时，X52支持从2G到5G所有网络制式，当用户不在5G覆盖范围内是，它可以回落到4G LTE网络而无需单独外挂基带。在峰值速度上，X52的峰值下载速度和上传速度分别可达到3.7Gbps和1.6 Gbps。
相比定位中端的X52来说，骁龙865外挂的X55调制解调器要更大也要更强。骁龙X55也支持载波聚合、5G毫米波和6GHz以下频段、FDD和TDD、SA和NSA组网模式，以及动态频谱共享（DSS）。并加入了诸多先进技术包括Qualcomm 5G PowerSave、Qualcomm Smart Transmit技术、Qualcomm宽带包络追踪技术以及Qualcomm Signal Boost，可支持更广网络覆盖、更快数据传输和全天电池续航。在传输速度上，X55的峰值下载速度和上传速度分别可达到7.5Gbps和3 Gbps。
接下来是麒麟系列SoC。通信作为华为的老本行，在5G基带上得到了最大程度的体现。早在去年1月，华为便发布了5G多模终端芯片—巴龙5000。在目前华为发售的5G机型中，无一例外均搭载了巴龙5000。巴龙5000是首款同时支持SA和NSA组网的调制解调器，并率先支持NR TDD和FDD全频谱，大大拓展了5G频谱的使用范围和场景。在传输速度上，根据华为最新公布的数据，巴龙5000在基于5G NR+LTE模式下最快可以实现7.5Gbps的下载速度，在Sub-6GHz频段下可以实现4.6Gbps下载速率和2.5Gbps上传速率。
紧接着是天玑系列SoC，天玑和麒麟一样，820、1000L和1000+均搭载了自家的MediaTek Helio M70 5G调制解调器，其支持SA和NSA双组网、5G双载波聚合技术并首发搭载了5G+5G双卡双待。5G+5G双卡双待技术可以让用户的主副卡同时5G在线，同时支持5G高清语音通话功能。如果使用两张不同运营商的SIM卡，还可以将两个运营商的5G范围相叠加，来获取更稳定的5G联网表现。另外，M70还独家MediaTek 5G UltraSave省电技术，最多可降低50%的5G功耗，以取得更长续航时间。在传输速度上，M70在Sub-6GHz频段下可以实现4.7Gbps下载速率和2.5Gbps上传速率。
最后的Exyons 980则集成了三星自家的5G基带，支持6GHz以下频段，最高下行速率2.55Gbps，最高上行速率1.28Gbps。向下兼容2/3/4G网络，4G方面最高支持LTE Cat.16下行（5载波1Gbps）以及LTE Cat.18上行（双载波200Mbps）。
至于实测5G网速，因为环境的各种原因我们测试出来的成绩差别很大。例如在不同的时段，同一个基站下连接的5G用户数量会影响5G速度。再例如运营商为了节省电量，还会偶尔关闭5G基站，让手机显示5G连接却只拥有4G网速。再者是不同的手机会有不同的天线设计，即便采用了相同的SoC和5G基带，也有可能跑出差距较大的成绩。所以我们更推荐大家在实际购买手机时进行实机测试，以此来验证是否符合心中的预期。
AI性能结果仅供参考在AI应用越来越多的当下，不少消费者也逐渐开始关注到SoC的AI性能。目前业内主流实现AI计算的方式有三种：一种是平面模式的CPU/DSP计算；第二种是基于2D的GPU/TPU计算；第三种则是3D模式—矩阵式运算。那么这几款主流5G SoC在AI方面又会各显神通吗？
骁龙765G搭载了骁龙第五代Qualcomm AI Engine，全新的Qualcomm Hexagon张量加速器的处理速度较前代产品提升至2倍。另外，骁龙765G使用了和旗舰865同代的AI硬件加速器HTA 220，主频达到700MHz。配合Kryo 475 CPU、Adreno 620 GPU和HVX共同组成了多核异构AI计算解决方案，运算能力高达每秒5.5万亿次运算（5.5 TOPS）。
得益于更好的CPU和GPU以及其他模块的性能，骁龙865的AI性能更是大幅提升，其运算能力达每秒15万亿次(15TOPS)，是上代骁龙855的2倍、骁龙845的5倍。其中，作为AI引擎的核心的Hexagon 698 DSP，引入了新的Tensor张量加速器，支持8位、16位整数，TOPS是上代的4倍以上，能效则提升了35％。
麒麟SoC方面，麒麟820使用的单核NPU已经具备不错的AI性能，沿用自研架构（达芬奇）NPU的麒麟820在AI处理方面较去年的麒麟810提升了70%左右。而麒麟985则在820的基础上再加了一颗NPU，实现双核NPU设计，在AI算力上更胜一筹。而在旗舰麒麟990 5G芯片上，启用了麒麟980上集成的基于寒武纪1H的双核NPU，转而使用自研的达芬奇架构NPU，不过与初代达芬奇NPU内核不同的是，麒麟990的NPU由两个Ascend D110 Lite和一个Ascend D110 Tiny核心组成，有些类似于CPU大小核架构。这样设计的好处在于可以根据不同的AI模型需要来调配相应的NPU来处理，以带来更高能效。
天玑方面，天玑系列SoC均搭载了APU 3.0，不过在不同定位的芯片上峰值性能也有所调整。APU 3.0拥有4.5TOPS的AI算力，相比APU 2.0性能提升两倍以上。APU 3.0结合ISP算法时，天玑系列SoC还可以带来更多AI拍摄和AI视频方面的功能，可以为用户创作带来更多的可能性。最后是Exynos 980，据官方宣称，其内置的神经处理单元(NPU)性能比上代提升2.7倍。在应用层面，NPU可以为应用程序带来增强功能，如安全用户身份验证、内容过滤、混合现实、智能摄像头等。
实际测试方面，关于AI性能的测试还在摸索阶段，由于不同的测试软件对AI不同方面的权重不同，所以测试时的得分也有所不同，这也导致测试结果大相径庭。

▲《安兔兔AI》测试成绩一览

▲《AI Benchmark 4》测试成绩一览
我们这里选用市面上较为知名的 《AI Benchmark》和《安兔兔AI》进行测试，可以看到在不同的软件中几款SoC得到的分数完全不同，排名也有着较大差距。特别是在《AI Benchmark》中，天玑1000L和天玑820以及Exynos 980甚至无法跑完测试，所以我们只对可以完成测试的SoC进行排名。当然，目前的AI测试软件并不成熟，所得成果也仅供参考。

最后，我们结合本次测评结果为大家推荐了四款5G新机。
“618”产品推荐iQOO Neo3

屏幕：6.57英寸 2408×1080分辨率 144Hz刷新率
SoC：骁龙865
摄像头像素：1600万（前置）/4800万+800万+200万（后置）
电池容量：4500mAh
充电功率：44W
价格：2698元（6GB+128GB）
“618”促销价：2398元
Redmi K30 Pro

屏幕：6.67英寸 2400×1080分辨率
SoC：骁龙865
摄像头像素：2000万（前置）/ 6400万+1300万+500万+200万（后置）
电池容量：4700mAh
充电功率：33W
价格：3399元（8GB+128GB）
“618”促销价：2499元
iQOO Z1

屏幕：6.57英寸 2408×1080分辨率 144Hz刷新率
SoC：天玑1000Plus
摄像头像素：1600万（前置）/4800万+800万+200万（后置）
电池容量：4500mAh
充电功率：44W
价格：2498元（8GB+128GB）
“618”促销价：2298元
荣耀30S

屏幕：6.5英寸 2400×1080分辨率
SoC：麒麟820
摄像头像素：1600万（前置）/6400万+800万+800万+200万（后置）
电池容量：4000mAh
充电功率：40W
价格：2399元（8GB+128GB）
“618”促销价：1859元